[实用新型]一种便携式负荷数据采集设备

说明书

一种便携式负荷数据采集设备，包括负荷接口和电源，负荷接口电性连接采样模块，用于接入待采集用电信息的电器设备；负荷接口通过电线连接电源，信号调理电路模块电性连接CPU，CPU电性连接采样模块，用于信号的调理；采样模块分别电性连接SD卡存储模块和负荷接口，用于采集负荷接口的用电数据，并发送至SD卡存储进行模块存储；CPU还电性连接无线网卡模块，通过无线网卡模块连接上位机，将采样模块采集的负荷接口的用电数据发送至上位机。该便携式负荷数据采集设备，通过无线网卡实现与上位机的连接通过上位机控制该装置进行数据的采集与获取，还可获取SD卡已存储的采集信息，非常方便、便携，无需人工进行现场操作。

技术领域

本实用新型属于测量与仪器技术领域，更具体地，涉及一种便携式负荷数据采集设备。

背景技术

非侵入式负荷监测(NILM，Non-intrusive Load Monitoring)是居民用电负荷监测的重要方法之一。NILM技术通过采集家庭入户端口的电压、电流信号，计算得到有功、无功、谐波、畸变等电气参数，再根据家用电器的运行特征，应用匹配算法对电器类别进行在线识别，实现对电器的启停时间、运行功率的实时监测，从而获取主要家用电器的耗能水平、使用规律等信息。与传统入户式负荷监测方法相比，NILM不需要入户安装分路传感器，对电力用户没有影响，实现的可行性较高。

现有技术中，负荷数据的采集均需要人工操作，并进行数据采集后的提取，不具有信息无线传输的功能，非常不便，尤其是在进行家庭用户的负荷数据采集时，需要操作人员逐个上门进行数据获取，工作效率低。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种便携式负荷数据采集设备。

本实用新型采用如下的技术方案。

一种便携式负荷数据采集设备，包括电源和上位机，设备还包括：负荷接口模块、采样模块、通信模块和CPU；

电源向负荷接口模块供电，负荷接口模块与待采集用电数据的电器设备电连接；采样模块通过负荷接口模块采集电器设备的用电数据；CPU用于将采样模块采集到的用电数据通过通信模块发送给上位机。

负荷接口模块采用电源插座插头，待采集用电数据的电器设备通过插头与所述负荷接口模块进行电气连接。

进一步，负荷接口模块采用的电源插座插头是2.5mm²配套电源插座插头。

进一步，电源采用16A万能插座面板，兼容10A/16A输出。

进一步，CPU采用32位浮点DSP。

进一步，采样模块以FPGA为采样控制核心。

通信模块包括：无线网卡单元和有线网卡单元；

CPU通过无线网卡单元与上位机进行无线连接，CPU将所述采样模块采集的用电数据以无线传输方式发送至上位机；CPU通过有线网卡单元与上位机进行有线连接，CPU将所述采样模块采集的用电数据以有线传输方式发送至上位机。

设备还包括：信号调理模块，用于将采集到的模拟信号变换为适合数据采集、控制过程、执行计算和显示读出的数字信号；信号调理模块包括轨对轨运算放大器，用于对模数转换信号进行放大后的动态输出至CPU中。

进一步，轨对轨运算放大器的增益不小于8MHz，动态输出的频率范围为0.8-3.2kHz。

设备还包括：AD/DC开关电源模块；

AD/DC开关电源模块采用模块电源，输入信号是85～264V的交流电压，输出信号是直流5V电压。

设备还包括：电源输入输出及浪涌电压保护模块；电源输入输出及浪涌电压保护模块包括：压敏电阻和雷电气体放电管。